CN107283073A - 切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切割装置。上述的切割装置用于对产品进行切割，所述切割装置包括：座体、激光系统、抽尘机构以及吹风机构，所述座体用于承载所述产品；所述激光系统包括激光发生器和光束调节组件，所述激光发生器和所述光束调节组件均设于所述座体上，所述激光发生器用于产生激光束，所述光束调节组件用于将所述激光束聚焦于所述产品上；所述抽尘机构设于所述座体上，所述抽尘机构用于抽取所述产品上的灰尘；所述吹风机构设于所述座体上，所述吹风机构用于吹离所述产品切割过程中产生的碎屑。上述的切割装置，避免切割过程中产生的碎屑溅落至产品上造成产品被烧伤的问题，这样就无需进行修复处理工艺，大大降低了产品的加工成本。

Description

切割装置

技术领域

本发明涉及激光加工的技术领域，特别是涉及一种切割装置。

背景技术

激光切割的工作原理是利用经聚焦的高功率密度激光束照射产品，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将产品割开。激光切割属于热切割方法之一。激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。

然而，传统的切割装置在切割产品的过程中会产生高温的碎屑，这些高温的碎屑会溅落至产品上造成产品被烧伤，为了满足产品的外观要求，需要对产品的烧伤区域进行修复处理，这就使产品的加工成本较高；此外，由于产品在切割过程中产生四处飘逸的灰尘，容易被操作者吸入体内，对操作者的身体健康的危害较大。

发明内容

基于此，有必要针对切割装置对操作者的身体健康危害较大、碎屑溅落至产品上造成产品被烧伤和产品的加工成本较高的问题，提供一种切割装置。

一种切割装置，用于对产品进行切割，所述切割装置包括：

座体，所述座体用于承载所述产品；

激光系统，所述激光系统包括激光发生器和光束调节组件，所述激光发生器和所述光束调节组件均设于所述座体上，所述激光发生器用于产生激光束，所述光束调节组件用于将所述激光束聚焦于所述产品上；

抽尘机构，所述抽尘机构设于所述座体上，所述抽尘机构用于抽取所述产品上的灰尘；以及

吹风机构，所述吹风机构设于所述座体上，所述吹风机构用于吹离所述产品切割过程中产生的碎屑。

上述的切割装置，激光发生器和光束调节组件均设于座体上，光束调节组件将激光发生器产生的激光束聚焦于产品上，使切割装置对产品进行切割；抽尘机构设于座体上，且抽尘机构用于抽取产品上的灰尘，避免了产品在切割过程中产生的灰尘四处飘逸，解决了切割装置对操作者的身体健康的危害较大的问题；吹风机构设于座体上，吹风机构吹离产品切割过程中产生的碎屑，避免切割过程中产生的碎屑溅落至产品上造成产品被烧伤的问题，这样就无需进行修复处理工艺，大大降低了产品的加工成本。

在其中一个实施例中，所述座体包括相连接的本体和横梁，所述激光发生器和所述光束调节组件均固定于所述横梁上，所述抽尘机构和所述吹风机构均设于所述本体上。

在其中一个实施例中，切割装置还包括移动机构，所述移动机构设于所述本体上，所述本体与所述横梁滑动连接，所述移动机构驱动所述横梁相对于所述本体滑动，使切割装置可以对产品进行线性切割。

在其中一个实施例中，所述移动机构包括电机、丝杆和滑块，所述电机固定于所述本体上，所述丝杆的一端连接于所述电机的输出端上，所述丝杆的另一端转动连接于所述本体上，所述滑块套接于所述丝杆上，且所述滑块与所述横梁连接，使得所述移动机构驱动所述横梁相对于所述本体滑动。

在其中一个实施例中，所述电机为伺服电机，可以根据横梁的滑速要求设定电机的输出转速。

在其中一个实施例中，所述光束调节组件包括聚焦元件和扩束镜，所述聚焦元件和所述扩束镜均连接于所述横梁上，且所述扩束镜位于所述激光发生器与所述聚焦元件之间；所述扩束镜对所述激光束进行扩大，以缩小激光束的发散角并扩大激光束的直径，所述聚焦元件用于将所述激光束聚焦于所述产品上，使激光束的焦点位于产品上，以对产品进行快速切割。

在其中一个实施例中，所述聚焦元件滑动连接于所述横梁上，使聚焦元件与产品之间的距离可调；通过聚焦元件与产品之间的距离的调节，激光束通过聚焦元件聚焦后的焦点能位于产品上，使激光束能够对不同尺寸的产品进行切割，使切割装置具有较好的通用性。

在其中一个实施例中，切割装置还包括夹紧机构，所述夹紧机构设于所述座体上，所述夹紧机构用于将所述产品定位于所述座体上，以防产品在切割过程中相对于座体滑动，保证产品的切割精度。

在其中一个实施例中，所述夹紧机构包括螺杆和旋紧螺母；所述座体上设有凸台，所述凸台上开设有螺纹孔，所述螺杆位于所述螺纹孔内并与所述凸台螺纹连接，所述螺杆上远离所述座体的端部与所述旋紧螺母连接；定位时，拧动旋紧螺母，旋紧螺母带动螺杆转动，直至螺杆抵接于产品上，以将产品定位于座体上。

在其中一个实施例中，所述夹紧机构还包括压紧块，所述压紧块连接于所述螺杆上远离所述旋紧螺母的端部，定位时，拧动旋紧螺母，旋紧螺母带动螺杆运动，螺杆运动带动压紧块相对于座体运动，直至压紧块抵接于产品上，使螺杆抵接于产品上时不易压坏产品。

附图说明

图1为一实施例的切割装置的示意图；

图2为图1所示切割装置的另一示意图；

图3为图1所示切割装置的又一示意图；

图4为图1所示切割装置的再一示意图；

图5为图1所示切割装置的再一示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对切割装置进行更全面的描述。附图中给出了切割装置的首选实施例。但是，切割装置可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对切割装置的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在切割装置的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如，一种切割装置用于对产品进行切割；例如，所述切割装置包括：座体、激光系统、抽尘机构以及吹风机构；例如，所述座体用于承载所述产品；例如，所述激光系统包括激光发生器和光束调节组件；例如，所述激光发生器和所述光束调节组件均设于所述座体上；例如，所述激光发生器用于产生激光束；例如，所述光束调节组件用于将所述激光束聚焦于所述产品上；例如，所述抽尘机构设于所述座体上；例如，所述抽尘机构用于抽取所述产品上的灰尘；例如，所述吹风机构设于所述座体上；例如，所述吹风机构用于吹离所述产品切割过程中产生的碎屑。例如，一种切割装置用于对产品进行切割，所述切割装置包括：座体、激光系统、抽尘机构以及吹风机构，所述座体用于承载所述产品；所述激光系统包括激光发生器和光束调节组件，所述激光发生器和所述光束调节组件均设于所述座体上，所述激光发生器用于产生激光束，所述光束调节组件用于将所述激光束聚焦于所述产品上；所述抽尘机构设于所述座体上，所述抽尘机构用于抽取所述产品上的灰尘；所述吹风机构设于所述座体上，所述吹风机构用于吹离所述产品切割过程中产生的碎屑。

如图1所示，一实施例的切割装置10用于对产品进行切割。所述切割装置包括座体100、激光系统200、抽尘机构300以及吹风机构400。所述座体用于承载所述产品。所述激光系统包括激光发生器210和光束调节组件220。所述激光发生器和所述光束调节组件均设于所述座体上，所述激光发生器用于产生激光束，所述光束调节组件用于将所述激光束聚焦于所述产品上。所述抽尘机构设于所述座体上，所述抽尘机构用于抽取所述产品上的灰尘。所述吹风机构设于所述座体上，所述吹风机构用于吹离所述产品切割过程中产生的碎屑。

光束调节组件将激光发生器产生的激光束聚焦于产品上，使切割装置对产品进行切割；抽尘机构设于座体上，且抽尘机构用于抽取产品上的灰尘，避免了产品在切割过程中产生的灰尘四处飘逸，解决了切割装置对操作者的身体健康的危害较大的问题；吹风机构设于座体上，吹风机构吹离产品切割过程中产生的碎屑，避免切割过程中产生的碎屑溅落至产品上造成产品被烧伤的问题，这样就无需进行修复处理工艺，大大降低了产品的加工成本。

如图2所示，在其中一个实施例中，所述座体包括相连接的本体110和横梁120，所述激光发生器和所述光束调节组件均固定于所述横梁上，所述抽尘机构和所述吹风机构均设于所述本体上。本体用于承载产品。

在其中一个实施例中，切割装置还包括移动机构500，所述移动机构设于所述本体上，所述本体与所述横梁滑动连接，所述移动机构驱动所述横梁相对于所述本体滑动，使切割装置可以对产品进行线性切割。在其中一个实施例中，所述移动机构包括电机510、丝杆520和滑块530，所述电机固定于所述本体上，所述丝杆的一端连接于所述电机的输出端上，所述丝杆的另一端转动连接于所述本体上，所述滑块套接于所述丝杆上，且所述滑块与所述横梁连接，使得所述移动机构驱动所述横梁相对于所述本体滑动。在本实施例中，电机通过丝杆机构带动横梁相对于本体滑动。

可以理解，在其他实施例中，电机也可以通过带传动或链传动或齿轮传动带动横梁相对于本体滑动。例如，所述电机为伺服电机，可以根据横梁的滑速要求设定电机的输出转速。又如，移动机构不仅限于电机驱动机构，还可以是气缸驱动机构。例如，移动机构包括气缸和固定块，气缸固定于所述本体上，所述固定块连接于气缸的输出端上，所述固定块上背离气缸的侧面连接于横梁上，使得所述移动机构驱动所述横梁相对于所述本体滑动。

如图3所示，在其中一个实施例中，所述光束调节组件包括聚焦元件222和扩束镜224，所述聚焦元件和所述扩束镜均连接于所述横梁上，且所述扩束镜位于所述激光发生器与所述聚焦元件之间；所述扩束镜对所述激光束进行扩大，以缩小激光束的发散角并扩大激光束的直径，所述聚焦元件用于将所述激光束聚焦于所述产品上，使激光束的焦点位于产品上，以对产品进行快速切割。

在其中一个实施例中，所述聚焦元件滑动连接于所述横梁上，使聚焦元件与产品之间的距离可调；通过聚焦元件与产品之间的距离的调节，激光束通过聚焦元件聚焦后的焦点能位于产品上，使激光束能够对不同尺寸的产品进行切割，使切割装置具有较好的通用性。为了使光束调节组件的结构较紧凑，例如，所述聚焦元件和所述扩束镜均通过焊接固定于所述横梁上，使所述聚焦元件和所述扩束镜设于横梁上，从而使光束调节组件的结构较紧凑。又如，所述聚焦元件和所述扩束镜均通过螺钉固定于横梁上。

可以理解，所述聚焦元件不仅限于固定于横梁上。例如，所述聚焦元件滑动连接于横梁上，切割时，可以根据产品的尺寸调节聚焦元件与产品上的距离，使激光束通过聚焦元件聚焦后的焦点能位于不同尺寸的产品上，以对不同尺寸的产品进行切割。又如，聚焦元件包括聚焦镜头和滑套，所述横梁包括相连接的梁体和导杆，滑套滑动连接于所述导杆上，聚焦镜头与所述滑套连接，使聚焦元件滑动连接于横梁上。例如，聚焦元件还包括紧固件，所述滑套上开设有定位螺纹孔，所述紧固件位于所述定位螺纹孔内并与所述滑套螺纹连接。当滑套相对于导杆滑动至预定位置时，旋紧紧固件，使紧固件抵接于导杆上，从而使滑套固定于导杆上，使聚焦镜头定位于预定位置处。

例如，切割装置还包括振镜230，所述振镜固定于所述梁体上，所述振镜位于所述扩束镜与所述聚焦镜头之间，所述振镜将所述激光束反射至所述聚焦镜头上，以带动所述激光束扫描所述产品。例如，所述激光器为气体激光器。又如，所述激光器为二氧化碳激光器。例如，扩束镜与振镜的连线方向垂直于振镜与聚焦镜头的连线方向。

如图4所示，例如，切割装置还包括散热机构600，散热机构用于对产品进行散热。例如，所述本体上设有导热层112，产品放置于导热层上。散热机构抵接于导热层上，以对导热层进行散热。产品上的热量传导至导热层，再由导热层传导至散热机构上进行散热。又如，散热机构包括导热基板和散热风扇，所述散热风扇与所述导热基板相对设置于导热层上。散热风扇用于对导热基板进行吹风，以对导热基板进行散热。又如，所述散热风扇包括绝热环、风扇本体和叶片，所述绝热环固定于导热层上，所述绝热环包裹于所述风扇本体上，所述叶片转动连接于所述风扇本体上。又如，散热机构还包括散热架体，散热架体固定于导热层上，导热基板和绝缘环均固定于散热架体上，且导热基板与导热层抵接。又如，导热基板通过焊接固定于散热架体上，又如，导热基板通过螺钉固定于散热架体上。

例如，导热层上开设有用于定位产品的定位槽，使产品较好地定位于导热层上，避免产品在加工过程中相对于导热层移动。例如，本体的外壁上设有散热鳍片。切割产品的过程中产生的热量由产品传导至导热层上，再通过导热层传导至本体上，又由于本体的外壁上设有散热鳍片，使本体上热量可以与外界的空气进行热交换，提高了产品的散热效率。例如，导热层的材料为铜或铝，使导热层具有较高的导热效率。

例如，激光切除设备还包括通水管道、冷却水箱和水泵，所述冷却水箱和所述水泵均设于本体上。本体上开设有冷却水路，通水管道的两端分别接入冷却水路的出水口和进水口内。冷却水箱设于通水管道上。冷却水箱用于储蓄冷却水。水泵设于冷却水箱与进水口之间的通水管道上。水泵将冷却水箱内的冷却水泵入冷却水路内，冷却水路的冷却水与本体上的热量进行热交换，加快了本体的热量的散发效率。

需要说明的是，例如，除尘机构包括灰尘抽取机构和灰尘处理机构，灰尘抽取机构用于抽取产品切割过程中产生的灰尘，灰尘处理机构用于对灰尘进行处理，所述灰尘抽取机构与所述灰尘处理机构连通。灰尘抽取机构包括抽风机和抽风管道，所述抽风机固定于本体上，抽风管道的一端与抽风机连接，抽风管道的另一端邻近所述工件。抽风机通过抽风管道抽取工件上的灰尘。又如，抽风管道远离抽风机的端部呈收缩状。例如，抽风管道通过焊接或胶接固定于抽风机上，使灰尘抽取机构的结构较紧凑。又如，灰尘抽取机构还包括卡箍，所述卡箍卡紧于所述抽风机与所述抽风管道的连接处，使抽风机与抽风管道之间的牢固连接且可拆卸；当抽风管道风化或损坏时，可以卸下卡箍，快速更换新的抽风管道，方便使用。

例如，所述灰尘抽取机构还包括过滤网，所述过滤网设于所述抽风管道内，使抽入抽风管道内的灰尘通过过滤网进行过滤，然后再进入抽风机内，大颗粒的灰尘将被过滤网阻挡而不能通过，避免抽风机被大颗粒的灰尘所堵塞，使整个灰尘抽取机构可靠运行。又如，所述灰尘抽取机构还包括排尘管道和集尘桶，所述排尘管道与集尘桶可拆卸连接。所述排除管道内设有多个间隔排列的阻隔板，形成弯折的迷宫通道。体积较大的颗粒粉尘被过滤网阻挡后进入迷宫通道，然后经过迷宫通道的减速并掉落至集尘桶内。

例如，激光切割设备还包括灰尘处理机构，所述灰尘处理机构与所述抽风机相连通。所述灰尘处理机构用于对所述灰尘进行处理和回收。灰尘经所述灰尘抽取机构抽取后进入所述灰尘处理机构进行处理，避免灰尘直接排至外界空气中造成环境污染。又如，所述灰尘处理机构包括相连接的连接管道和灰尘处理器，所述连接管道与所述抽风机背离所述抽风管道的端部连接，灰尘经抽风机抽取后进入连接管道内，最终再进入灰尘处理器内进行处理。

如图5所示，为了保证产品的切割精度，在其中一个实施例中，切割装置还包括夹紧机构700，所述夹紧机构设于所述座体上，所述夹紧机构用于将所述产品定位于所述座体上，以防产品在切割过程中相对于座体滑动，保证产品的切割精度。

在其中一个实施例中，所述夹紧机构包括螺杆710和旋紧螺母720；所述座体上设有凸台102，所述凸台上开设有螺纹孔102a，所述螺杆位于所述螺纹孔内并与所述凸台螺纹连接，所述螺杆上远离所述座体的端部与所述旋紧螺母连接；定位时，拧动旋紧螺母，旋紧螺母带动螺杆转动，直至螺杆抵接于产品上，以将产品定位于座体上。

在其中一个实施例中，所述夹紧机构还包括压紧块730，所述压紧块连接于所述螺杆上远离所述旋紧螺母的端部，定位时，拧动旋紧螺母，旋紧螺母带动螺杆运动，螺杆运动带动压紧块相对于座体运动，直至压紧块抵接于产品上，使螺杆抵接于产品上时不易压坏产品。例如，所述螺杆与所述压紧块垂直；又如，所述压紧块呈方形状或圆形状或椭圆形状；例如，所述压紧块焊接或胶接于所述螺杆上；例如，所述压紧块上远离所述螺杆的端面上设有弹性层；例如，所述弹性层的厚度为3mm～8mm；例如，所述弹性层通过胶接或铆接于所述压紧块上。

上述的切割装置，激光发生器和光束调节组件均设于座体上，光束调节组件将激光发生器产生的激光束聚焦于产品上，使切割装置对产品进行切割；抽尘机构设于座体上，且抽尘机构用于抽取产品上的灰尘，避免了产品在切割过程中产生的灰尘四处飘逸，解决了切割装置对操作者的身体健康的危害较大的问题；吹风机构设于座体上，吹风机构吹离产品切割过程中产生的碎屑，避免切割过程中产生的碎屑溅落至产品上造成产品被烧伤的问题，这样就无需进行修复处理工艺，大大降低了产品的加工成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种切割装置，用于对产品进行切割，其特征在于，所述切割装置包括：

座体，所述座体用于承载所述产品；

激光系统，所述激光系统包括激光发生器和光束调节组件，所述激光发生器和所述光束调节组件均设于所述座体上，所述激光发生器用于产生激光束，所述光束调节组件用于将所述激光束聚焦于所述产品上；

抽尘机构，所述抽尘机构设于所述座体上，所述抽尘机构用于抽取所述产品上的灰尘；以及

吹风机构，所述吹风机构设于所述座体上，所述吹风机构用于吹离所述产品切割过程中产生的碎屑。

2.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述座体包括相连接的本体和横梁，所述激光发生器和所述光束调节组件均固定于所述横梁上，所述抽尘机构和所述吹风机构均设于所述本体上。

3.根据权利要求2所述的切割装置，其特征在于，还包括移动机构，所述移动机构设于所述本体上，所述本体与所述横梁滑动连接，所述移动机构驱动所述横梁相对于所述本体滑动。

4.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，所述移动机构包括电机、丝杆和滑块，所述电机固定于所述本体上，所述丝杆的一端连接于所述电机的输出端上，所述丝杆的另一端转动连接于所述本体上，所述滑块套接于所述丝杆上，且所述滑块与所述横梁连接，使得所述移动机构驱动所述横梁相对于所述本体滑动。

5.根据权利要求4所述的切割装置，其特征在于，所述电机为伺服电机。

6.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述光束调节组件包括聚焦元件和扩束镜，所述聚焦元件和所述扩束镜均连接于所述横梁上，且所述扩束镜位于所述激光发生器与所述聚焦元件之间；所述扩束镜对所述激光束进行扩大，所述聚焦元件用于将所述激光束聚焦于所述产品上。

7.根据权利要求6所述的切割装置，其特征在于，所述聚焦元件滑动连接于所述横梁上。

8.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，还包括夹紧机构，所述夹紧机构设于所述座体上，所述夹紧机构用于将所述产品定位于所述座体上。

9.根据权利要求8所述的切割装置，其特征在于，所述夹紧机构包括螺杆和旋紧螺母；所述座体上设有凸台，所述凸台上开设有螺纹孔，所述螺杆位于所述螺纹孔内并与所述凸台螺纹连接，所述螺杆上远离所述座体的端部与所述旋紧螺母连接。

10.根据权利要求9所述的切割装置，其特征在于，所述夹紧机构还包括压紧块，所述压紧块连接于所述螺杆上远离所述旋紧螺母的端部。